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影响广泛而深远的复杂网络
在2016年度国家自然科学奖二等奖中就有一项是关于复杂网络研究的——由中国科学院数学与系统科学研究院研究员吕金虎牵头完成“复杂动态网络的同步、控制与识别理论与方法”。
十多年来，吕金虎与东南大学教授虞文武、香港城市大学讲座教授陈关荣、武汉大学教授陆君安和副教授周进合作，主要从事复杂动态网络的同步、控制与识别的理论与方法研究。
“互联网就是典型的复杂网络。”吕金虎向《中国科学报》记者举例说，“社交网络通过网络这一载体把人们联系起来，通过社交网络的人类行为动力学分析，在原本杂乱无章的视频和事件之间建立网络关联，找到关键线索——一个人有自己特定的社交网络，具有一些特殊的爱好和习惯，结合起来就有望找到潜在的恐怖分子。”
复杂动态网络是系统与控制科学的前沿与热点研究领域。陆君安告诉记者，他们的研究揭示了一类典型时变复杂动态网络同步的普适性规律、复杂动态网络牵制控制的基本规律及其结构识别的内在机理，突破了由节点局部信息获取网络全局信息的关键瓶颈，建立了一类不确定复杂动态网络自适应同步的基本准则。
复杂动态网络涉及数学、工程、生物甚至经济和社会科学，影响广泛而深远。“网络同步在自然界和工程系统中广泛存在，如电力系统频率同步、传感器时钟同步、北斗地基增强系统的数据同步等。”虞文武欣喜地看到，复杂动态网络的同步、控制与识别理论已广泛应用到人们的日常生活和工作中。
被逼出来的高品位研究
20年前，没人想到复杂网络会发展到今天这个地步。“1998年前后，作为新兴交叉学科，复杂网络的基础理论研究几乎是一片空白。”吕金虎回忆说，当初做复杂网络研究，很多人都认为是冷门，前景并不乐观，很难有大的发展。
“幸运的是，我们坚持下来了。”吕金虎的特点是自己看准的东西，一定会持之以恒地坚持去做。
2002年至2004年，吕金虎追随中科院院士郭雷进行博士后研究。“做高品味的研究。”这句郭雷常挂在嘴边的话，也成为吕金虎的科研追求。
相比信息领域动辄二三十人的研究团队，吕金虎带着他的几个研究生显得“势单力薄”，为此他们只能“尽最大努力做精品”。用吕金虎的话说，这是“被逼出来的”。
起初遇到的最大困难是关键科学问题不清楚，不知道努力的方向在哪里。“复杂网络在社会经济发展中的作用还不明朗，所以科学问题就不清楚，而如果找不到关键的科学问题就抓不住主要发展方向。”吕金虎说。
直到后来与武汉大学刘经南院士团队合作，吕金虎将复杂网络理论应用于北斗地基增强系统，为他们的理论成果找到了很好的应用场景。
“从中我们意识到要做哪些科学问题，将来往哪些方向发展。对于他们而言，则能够把实际问题凝练成更加准确的科学问题。”在吕金虎看来，科学与工程互相促进，形成双螺旋攀升。
在一个新的研究领域，靠“单打独斗”是很难的。吕金虎的经验是，与合作伙伴强强联合，着力发挥各自优势，协同攻关解决重大科学问题，推动学科实现跨越式发展。
一片令人兴奋的新疆域
“获奖只是对过去研究工作的一个认可，激励我们为国家作出更大、更重要的贡献。”吕金虎及其合作伙伴已有了下一个目标。
“超网络、大数据的兴起，颠覆了以往的一些概念，这就迫切需要发展新理论、新方法。”虞文武认为，理论研究离不开实际的载体，比如智慧城市就涉及通信网、交通网、电网等各类复杂动态网络之间的交互。他希望所发展的网络分析、控制与优化理论将来能在各类实际网络中发挥更重要的作用。
复杂网络研究的范围正在逐渐拓展，这个正在迅猛兴起的领域给科学家提供了一片令人兴奋的新疆域，同时也面临着一系列严峻的挑战。
“科学研究永无止境，我们总是在不断地探索未知世界。”陆君安说，“网络科学不断地提出新挑战、新问题，我们需要继续加倍努力，不断探索才能真正摸清这片领域的情况。”
吕金虎的目标很明确：面向国际学术前沿和国家重大战略需求，力争攻克网络科学与工程的若干瓶颈问题。下一步，他希望继续加倍努力，力争在网络空间的探索研究中取得关键突破，为提升中国在网络科学与工程这一新兴交叉领域中的话语权、国际地位和学术影响力作出有益贡献，努力培养优秀青年人才。